頂管泥水平衡施工方案

1、鄭州市生態(tài)水系輸水管線劉砦、荊胡段改遷工程施工一標(biāo)頂管施工方案合同編號(hào)：ZZYY-2015-0210編制人：審核人：批準(zhǔn)人：河南中原黃河工程有限公司鄭州市生態(tài)水系輸水管線 劉砦、荊胡段改遷工程施工一標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二一五年四月頂管施工方案一、工程概況1本次工程位于鄭西客運(yùn)高鐵與嵩山南路旁邊，工程全線長(zhǎng)1596.2米，管徑DN1600。施工一標(biāo)：管材采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP），直埋，管徑1.6m，長(zhǎng)611m；砼頂管275m.2 施工概況鄭州市生態(tài)水系輸水管線劉砦、荊胡段改遷工程施工一標(biāo)段工程主要有管道鋪設(shè)、閥井工程。主要工程項(xiàng)目：土方開(kāi)挖、土方回填、混凝土澆筑、管道安裝、閥件安裝、頂管工程等

2、。臨時(shí)工程：修建與維護(hù)施工道路、施工排水、貯運(yùn)設(shè)施、停放場(chǎng)地、施工風(fēng)水電系統(tǒng)、混凝土拌和系統(tǒng)、辦公與生活營(yíng)地營(yíng)造、場(chǎng)地平整、場(chǎng)內(nèi)道路等臨建工程。計(jì)劃開(kāi)工日期2015年4月10日，完工日期2015年6月28日。工程質(zhì)量目標(biāo)為合格工程。二、工作井、接收井施工工作井、接收井采用開(kāi)挖下沉工藝，即地面挖土下沉、支模、扎筋、澆砼，最后封底施工的工藝，采用集水井排水降低地下水位后，人工配合長(zhǎng)臂挖掘機(jī)一次性挖土下沉到位。（一）、工作井，接收井施工工藝流程、鋼筋綁扎內(nèi)壁清理墊層澆筑基坑開(kāi)挖底板鋼筋綁扎井體混凝土澆筑筑底板混凝土澆筑外模安裝砼養(yǎng)護(hù)基坑開(kāi)挖同時(shí)實(shí)施井點(diǎn)降水，直至管道頂進(jìn)驗(yàn)收完成后，對(duì)路面或原地坪修復(fù)

3、回填后拆除井點(diǎn)。（二）、 模板施工施工前，首先在墊層上測(cè)設(shè)好刃腳及井體尺寸平面投影線，用墨斗彈好墨線。1 、模板使用木模，選用強(qiáng)度高的九夾板。模板拼縫要緊密,并用雙面膠帶粘貼,以防漏漿。自制木模表面平整光滑，其長(zhǎng)度和寬度誤差不得超過(guò)3mm，不平整度不得超過(guò)5mm，拼接的兩塊板高差不得超過(guò)1mm，板間拼縫不得大于2mm。模板制作檢查后應(yīng)涂抹脫模油整齊堆放備用。2 、模板支架采用建筑常用扣件和48×3.5鋼管搭設(shè)。嚴(yán)格執(zhí)行JGJ130-2001建筑施工扣件或鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范。3 、鋼筋混凝土井壁模板安裝：支模前應(yīng)根據(jù)軸線彈好模板控制線和位置線。模板限位采用電焊12限位鋼筋,保證模板

4、不偏離軸線并不損壞原鋼筋。 為防止墻下部漏漿,墻模板和導(dǎo)墻拼縫處須用雙面膠帶粘貼,以防漏漿。 4 、模板的拆卸（1）非承重模板拆除時(shí)，結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度不宜低于1.2Mpa。（2）側(cè)面模板應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到其表面及棱角不因拆模而損傷時(shí)；墩、墻、柱部位不低于3.5MPa時(shí)，方可拆除。（3）拆模時(shí)不要用力過(guò)猛過(guò)急，拆下來(lái)的材料要及時(shí)運(yùn)走，整理。拆模過(guò)程中模板要傳遞下來(lái)，不得拋擲，拆下后立即清理干凈。（三）、鋼筋工程鋼筋制作及管理工程施工所需鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)必須有出廠質(zhì)量保證單及試驗(yàn)報(bào)告，其力學(xué)特性必須符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在監(jiān)理見(jiàn)證下須按批號(hào)、數(shù)量、爐號(hào)、種類、等級(jí)、生產(chǎn)廠家抽樣做拉力、冷彎試驗(yàn)，復(fù)試合格后才投入使

5、用，并報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，復(fù)試不合格的作為不合格品做退貨處理。鋼筋接頭：直徑在16mm以上熱軋鋼筋接頭宜采用閃光接觸對(duì)焊或用電弧焊，16mm以下可用電焊，也可用鐵絲綁扎接頭。采用電弧焊的搭接焊或綁條焊時(shí)，兩搭接鋼筋的軸線必須在同一直線上，搭接長(zhǎng)度、焊接高度必須符合規(guī)范要求。同一截面內(nèi)的受拉鋼筋，其焊接接頭的截面積之和不得超過(guò)鋼筋總截面的50。鋼筋最小搭接長(zhǎng)度LeE=1.2La。鋼筋最小錨固長(zhǎng)度：鋼筋最小錨固長(zhǎng)度與砼的標(biāo)號(hào)，鋼筋種類、結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)有關(guān)，必須達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的要求。鋼筋最小錨固長(zhǎng)度必須大于或等于250mm。（四）、混凝土澆筑 井體混凝土采用商品砼泵送澆筑，當(dāng)采用插入式振搗器時(shí)振搗

6、砼的移動(dòng)間距不得大于振搗器作用半徑的1.5倍，并應(yīng)避免碰撞鋼筋、模板、預(yù)埋管、吊環(huán)等，振搗器插入下層不少于50mm。在砼澆筑過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架、鋼筋預(yù)埋件和預(yù)留孔洞情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。墻板砼分層振搗，使用插入式振搗器時(shí)每層厚度不大于50cm，振搗棒不得觸動(dòng)鋼筋，除上面振搗外，下面要有人隨時(shí)敲打模板。井壁墻板入料點(diǎn)對(duì)稱布置，澆筑高度必須平衡上升，澆筑速度盡量放緩一些。（五）、 混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土采用草包覆蓋灑水養(yǎng)生。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)遮蓋不好，澆水不足，以致表面泛白或出現(xiàn)干縮小裂縫時(shí)，要立即仔細(xì)加以遮蓋，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，充分澆水，并延長(zhǎng)澆水日期，加以補(bǔ)救。

7、（六）、 底板澆筑待井壁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值50%后，開(kāi)始進(jìn)行底板鋼筋綁扎，然后澆筑底板混凝土。三、頂管施工（一）、頂管施工安排本工程頂管機(jī)采用適用于各種軟土地質(zhì)的泥水平衡式頂管機(jī)頂進(jìn)施工，頂管主頂機(jī)械總頂力為12000kN。本工程共有頂管施工段275米,埋深約68m。采用泥水式平衡頂管機(jī)進(jìn)行施工。計(jì)劃安排二班倒施工，每天施工完成20m。（二）、頂管測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的方法1、通視條件下的測(cè)量使用交匯法引工作井及接收井預(yù)留洞口中心至各自的井壁。置經(jīng)緯儀至A點(diǎn)，后視B點(diǎn)，作BA直線的延長(zhǎng)線，并在工作井后部定出一點(diǎn)C。保證C、A、B在一條軸線上，置經(jīng)緯儀在C點(diǎn)上，后視A點(diǎn)，在工作井井壁上定出一點(diǎn)A，置激

8、光經(jīng)緯儀基座于井下D點(diǎn)，并抄平固定激光經(jīng)緯儀架，置經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，后視B點(diǎn)，在激光經(jīng)緯儀器架上定出D點(diǎn)，D 點(diǎn)同A，AB點(diǎn)在豎直方向上成一直線，安裝激光經(jīng)緯儀于儀器架上，對(duì)中D點(diǎn)，后視A點(diǎn)，依設(shè)計(jì)軸線打好角度，即可定出軸線。2、不通視條件下的測(cè)量引出A、B兩點(diǎn)后可根據(jù)導(dǎo)線法以及平移法定出C、D其余步驟同通視條件下測(cè)量定位。（三）、頂管施工準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段為預(yù)埋件的制作、預(yù)埋。第二階段由井上和井下布置組成。井上布置包括行車、氣壓設(shè)備、供電、注漿設(shè)備、棄土裝置、供水、換氣等七大部分組成。井下布置由測(cè)量、放樣、復(fù)核、井內(nèi)設(shè)備安裝等四個(gè)環(huán)節(jié)組成。其中井內(nèi)設(shè)備安裝包括鋼梯和洞口后座澆灌

9、及有關(guān)的頂進(jìn)設(shè)備、照明、通訊等安裝。頂管施工采用外徑泥水平衡頂管機(jī)，最大后頂力為1200t。首先按照設(shè)計(jì)圖紙，準(zhǔn)確放置工作井的位置，構(gòu)筑基坑。 1、地質(zhì)條件本工程范圍內(nèi)的土層從上往下依次為：素填土、粉質(zhì)粘土、粉土。2、頂管機(jī)本工程選用泥水平衡頂管系統(tǒng)。泥水加壓平衡頂管工法的特征是在機(jī)械掘削式頂管前部的刀盤附近安裝隔板，形成泥水壓力倉(cāng)，將加壓的泥水送入泥水壓力倉(cāng)，使開(kāi)挖面穩(wěn)定，刀盤切削下來(lái)的土砂以泥水形式被輸送到地面。泥水平衡頂管系統(tǒng)主要由頂管機(jī)、泥水輸送、泥水處理及頂進(jìn)管理四個(gè)系統(tǒng)組成。工作原理：工具管在正常作業(yè)前，刀盤與殼體外圈接觸，刀排與刀盤盤體接觸，泥水倉(cāng)處于密閉狀態(tài)，以延緩泥水壓力泄漏

10、。同時(shí)在泥水旁路切換大循環(huán)時(shí)，使泥水壓力的波動(dòng)對(duì)開(kāi)挖面的擾動(dòng)降到最小，待泥水倉(cāng)中壓力穩(wěn)定后，啟動(dòng)中心軸動(dòng)力泵站帶動(dòng)中心軸及刀架向前運(yùn)動(dòng)，使刀架與刀盤分離，在兩者之間形成四條70mm的進(jìn)土間隙，并由中心軸及刀架的繼續(xù)伸出帶動(dòng)刀盤盤體的運(yùn)動(dòng)，使之與殼體保持一定距離，此時(shí)機(jī)頭即處于待工作狀態(tài)，啟動(dòng)刀盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)第一級(jí)減速(105k行星齒輪減速機(jī))，其輸出軸上的小齒輪帶動(dòng)中心軸上的大齒輪(即第二級(jí)減速i=131/17)最終帶動(dòng)刀盤及刀架，以1.5rpm轉(zhuǎn)動(dòng)(可正反轉(zhuǎn))切削土體。3、工作井的選擇本工程由于工作井土質(zhì)情況較差、工作井深度較大，故選擇沉井式工作井。（四）、工作坑設(shè)備、地面設(shè)備安裝1、安裝

11、導(dǎo)軌：先復(fù)核管道中心位置，計(jì)算導(dǎo)軌軌距。采用裝配式輕型導(dǎo)軌，按軌距安放在砼基礎(chǔ)面上。二根軌道必須互相平行、等高，導(dǎo)軌面的中心標(biāo)高按設(shè)計(jì)溝底標(biāo)高設(shè)置，坡度與設(shè)計(jì)管道坡度相一致，工作坑的砼基礎(chǔ)面標(biāo)高為溝底標(biāo)高減去導(dǎo)軌的構(gòu)造高度和10mm以下調(diào)整的薄鐵板厚度。導(dǎo)軌定位后必須穩(wěn)固、正確，在頂進(jìn)中承受各種負(fù)載時(shí)不位移、不變形、不沉降。2、安裝主頂設(shè)備：將主頂千斤頂對(duì)稱布置為4只，固定在組合千斤頂架上作整體吊裝。每臺(tái)千斤頂規(guī)格一致，行程同步，油路并聯(lián)，共同作用，均備有獨(dú)立的控制閥，伸出的最大行程小于油缸行程10 cm左右。油泵設(shè)備設(shè)在距離主頂千斤頂?shù)慕?，并設(shè)置防雨棚，油路安裝順直，減小轉(zhuǎn)角，接頭不漏油，

12、油泵的最大工作壓力不大于32kpa，裝有限壓閥、溢流閥和壓力表等指標(biāo)保護(hù)裝置，安裝完畢后必須進(jìn)行試車，在頂進(jìn)中定時(shí)檢修維護(hù)，及時(shí)排除故障。選擇符合要求剛度的馬蹄形頂鐵，受力后無(wú)變形，相鄰面垂直，排列不扭曲，單塊放置穩(wěn)定性好，連續(xù)部位不脫焊、不凸面，與導(dǎo)軌的接觸面平整，頂進(jìn)前滑動(dòng)部分抹牛油潤(rùn)滑。環(huán)形頂鐵與鋼筋砼管口相吻合，中間用軟木板襯墊。3、安裝前墻止水圈：為了防止頂管機(jī)頭進(jìn)出工作坑洞口流入泥水，并確保在頂進(jìn)過(guò)程中壓注的觸變泥漿不致流失，必須事先安裝好前墻止水圈，其組成部分為預(yù)埋法蘭底盤、橡膠板、鋼壓板、墊圈與螺栓。法蘭底盤予先埋設(shè)在砼沉井內(nèi)，中心正確，端面平整，安裝牢固，螺栓的絲口妥善保護(hù)，

13、水泥漿予先清除。安裝時(shí)先裝橡膠板，后裝鋼壓板，再上墊圈并用螺帽緊固，使其阻止水流。4、安放頂管機(jī)頭：頂管機(jī)頭的尺寸和結(jié)構(gòu)要符合要求，在吊入頂進(jìn)坑前要作詳細(xì)檢查。起重機(jī)卸機(jī)頭時(shí)，要平穩(wěn)、緩慢、避免沖擊、碰撞，并由專人指揮，確保安全可靠。機(jī)頭安放在導(dǎo)軌上后，測(cè)定前后端的中心的方向偏差和相對(duì)高差，并做好記錄，機(jī)頭與導(dǎo)軌的接觸面必須平穩(wěn)、吻合。工具管和掘進(jìn)機(jī)要按設(shè)計(jì)要求，準(zhǔn)確定位，兩邊對(duì)稱。機(jī)頭必須對(duì)電路、油路、水路、泥漿管路和操縱系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行逐一連接，各部件連接牢固，不得滲漏，安裝正確，并對(duì)各分系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真檢查和試運(yùn)行。5、安置起重機(jī)械：頂進(jìn)工作坑配備一臺(tái)橋式起重機(jī)（即門式行車）和一臺(tái)汽車吊進(jìn)行垂

14、直運(yùn)輸作業(yè)。其起重能力滿足頂管工具管和頂進(jìn)設(shè)備的裝拆、吊鋼管和頂鐵裝拆、其他材料的垂直運(yùn)輸。正式作業(yè)前要先試吊，離地面約10cm 檢查重物捆扎情況和制動(dòng)性能，確認(rèn)安全可靠，方可使用。6、安置土方運(yùn)輸設(shè)備：采用泥水平衡頂管進(jìn)機(jī)，以水力機(jī)械方式將泥漿通過(guò)與管路連接的吸泥泵輸出并與排泥旁通裝置直接輸送到地面泥漿沉淀池。（五）、頂進(jìn)施工1、出坑：出洞前對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行全面檢查，液壓、電氣、壓漿、氣壓、水壓、照明、通訊、通風(fēng)等操作系統(tǒng)是否能正常進(jìn)行工作，各種電表、壓力表、換向閥、傳感器、流量計(jì)等是否能正確顯示其進(jìn)入工作狀態(tài)，然后進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調(diào)試，確認(rèn)沒(méi)有故障后，方可準(zhǔn)備出洞，如存在問(wèn)題要及時(shí)調(diào)整、維修或更換。

15、通過(guò)水位觀測(cè)孔檢查洞口外段的降水效果是否達(dá)到要求；洞口止水圈與機(jī)頭外殼的環(huán)形間隙均勻，密封、無(wú)泥漿流入；洞外地面無(wú)明顯沉陷后，方可拆除封門。先拆除磚墻，而后拆除井外的組合鋼封門。拆除封門后，在確保人身安全的前提下，立即清除洞口外可能存在的金屬物件或較大的硬塊等障礙物，而后將機(jī)頭隨即切入土層中，避免前方土體松動(dòng)坍落。2、頂進(jìn)：（1）掘進(jìn)系統(tǒng)起動(dòng)前要確保液壓泵組中的液壓油充分；液壓油軟管和泥漿管路的每一接頭可靠，接口對(duì)號(hào)；操縱臺(tái)上的所有控制開(kāi)關(guān)處于空檔或停止位置；所有電纜和電氣配線都牢靠連接；供電電源符合規(guī)定值；電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)方向正確無(wú)誤。（2）掘進(jìn)機(jī)的所有操作都是通過(guò)操縱臺(tái)上的開(kāi)關(guān)來(lái)控制的，操縱人

16、員按以下步驟進(jìn)行：?jiǎn)?dòng)之前所有按鈕開(kāi)關(guān)和選擇開(kāi)關(guān)都處于“斷開(kāi)”或“停止”位置；合上電源開(kāi)關(guān)指示燈亮，接通電視監(jiān)視；調(diào)整測(cè)斜儀的零位；啟動(dòng)基坑旁位路裝置的送泥泵和排泥泵；按撳液壓裝置的“啟動(dòng)”按鈕；把泥漿送入掘進(jìn)機(jī)后，調(diào)整泥漿壓力達(dá)到穩(wěn)值；啟動(dòng)刀盤起始頂進(jìn)時(shí)，通過(guò)電視屏上土壓表數(shù)值調(diào)整到設(shè)定壓力值范圍；確保掘進(jìn)機(jī)的平穩(wěn)工作狀態(tài)，當(dāng)?shù)侗P位移指示器指在“零位”左右時(shí)表明掘進(jìn)機(jī)處于良好工作狀態(tài)；掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，操縱人員要經(jīng)常通過(guò)電視屏上的儀表顯示進(jìn)行調(diào)整，其主要操作內(nèi)容為：調(diào)整土壓力、挖掘刀盤位移、啟閉主切削刀刃通閥、泥漿流向變換、抽除掘進(jìn)機(jī)內(nèi)積水。（3）主頂千斤頂?shù)捻斶M(jìn)操作：把“千斤頂選擇”轉(zhuǎn)換

17、開(kāi)關(guān)拔到“主千斤頂”的位置，綠色指示燈顯亮；按下行程予調(diào)計(jì)數(shù)器的“速度儀調(diào)零”按鈕；按下“千斤頂控制”的“頂出”開(kāi)關(guān)，綠色指示燈亮，千斤頂啟動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕式調(diào)速閥，以調(diào)節(jié)千斤頂速度；當(dāng)主頂千斤頂頂伸到數(shù)字式計(jì)算器予調(diào)的行程值時(shí)，千斤頂即自動(dòng)停止，“頂出”開(kāi)關(guān)動(dòng)力組在卸載狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；按下“千斤頂控制”的“回縮”開(kāi)關(guān)，紅色指示燈亮；主頂千斤頂?shù)竭_(dá)回縮終點(diǎn)時(shí)，按下“關(guān)”的開(kāi)關(guān)，使主頂千斤頂停止；發(fā)生緊急情況時(shí)按下“緊急制動(dòng)”開(kāi)關(guān)，此時(shí)各開(kāi)關(guān)的運(yùn)轉(zhuǎn)電路和所有指示燈被全部切斷；運(yùn)轉(zhuǎn)重新開(kāi)始需要一次按“緊急制動(dòng)”開(kāi)關(guān)，此時(shí)“動(dòng)轉(zhuǎn)電源”指示燈亮。按下“千斤頂速度選擇”開(kāi)關(guān)，使油泵繼續(xù)工作。（4）停機(jī)操作：

18、在掘進(jìn)操作完全結(jié)束后，按以一步驟進(jìn)行停機(jī)：停止主頂千斤頂頂進(jìn)；“切土口”開(kāi)關(guān)撥到“閉合”位置；停止刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)；把“機(jī)內(nèi)旁通閥”撥到“閉合”位置；把“泥漿截止閥”撥到“閉合”位置；把“機(jī)內(nèi)液壓動(dòng)力機(jī)組”開(kāi)關(guān)撥到停止位置；關(guān)閉“送泥閥”“排泥閥”開(kāi)啟“旁通閥”三個(gè)指示燈發(fā)亮；按撳“送泥泵”的“停止”按鈕；把“泄放閥”開(kāi)關(guān)撥到開(kāi)啟位置；關(guān)閉“工作回路”開(kāi)關(guān)，關(guān)閉電視監(jiān)視器及主電源。3、測(cè)量：按照設(shè)定的管道中心線和工作坑位建立地面與地下測(cè)量控制系統(tǒng)，控制點(diǎn)設(shè)在不易擾動(dòng)、視線清楚、方便校核的地方，并加以保護(hù)；頂進(jìn)坑內(nèi)設(shè)置由地面水準(zhǔn)點(diǎn)引入的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，在交接班時(shí)進(jìn)行儀器高程的校對(duì)與調(diào)整，頂進(jìn)軸線由設(shè)計(jì)管道中

19、心通過(guò)經(jīng)緯儀引入坑內(nèi)，然后對(duì)中觀測(cè)；測(cè)量?jī)x器架設(shè)在坑的后部，每個(gè)頂程結(jié)束后必須全線復(fù)測(cè)、繪制管道頂進(jìn)軌跡圖并由施工質(zhì)監(jiān)人員檢查復(fù)核。4、糾偏：頂進(jìn)糾偏可采取調(diào)整糾偏千斤頂?shù)霓k法進(jìn)行編組操作，若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮方法，反之亦然，如同時(shí)有高程和方向偏差，則先糾正偏差大的一面。發(fā)生較大偏差要分析發(fā)展趨勢(shì)，采用分次逐步糾正，勤調(diào)微糾。5、壓漿：壓注觸變泥漿填充管道的外周空隙以減少地層損失控制地面沉降和減少頂進(jìn)阻力。頂管機(jī)頭尾端的壓漿要緊隨管道頂進(jìn)同步壓漿，并在砼管道的適當(dāng)位置進(jìn)行跟蹤補(bǔ)漿以補(bǔ)充在頂進(jìn)中的泥漿損失量。（1）試壓：壓漿設(shè)備安裝完畢后，由專人進(jìn)行檢查，然后作壓水試驗(yàn)。（2）壓漿數(shù)量

20、和壓力：一般壓漿量為管道外周環(huán)形空隙1.52.0倍，壓注壓力根據(jù)埋設(shè)深度和土的天然重度而定，為23rH。（r土的重度，H土的復(fù)土深度）在頂進(jìn)過(guò)程中要按地面變形的測(cè)試資料適當(dāng)調(diào)整壓漿量及壓力。（3）漿液配制：對(duì)頂管機(jī)頭尾端的同步壓漿材料要求粘滯度高失水量小穩(wěn)定性好；對(duì)補(bǔ)充管道外周泥漿損失的補(bǔ)漿材料要求粘滯度較小，流動(dòng)性較大。本頂管中觸變泥漿采用單液注漿，其施工現(xiàn)場(chǎng)配制的組成材料為膨潤(rùn)土、純堿、CNC、水。（4）孔的布置：每個(gè)注漿斷面設(shè)置4個(gè)壓漿孔以采用多點(diǎn)壓漿，相鄰注漿斷面的孔位平行布置。（5）壓漿方法：在每次頂進(jìn)中必須對(duì)頂管機(jī)頭后的第一個(gè)注漿斷面上壓注足量的泥漿，以使其形成完整的泥套，其它斷面

21、則按依次順序作定壓定量的跟蹤補(bǔ)漿，在頂進(jìn)一百米范圍以后的補(bǔ)漿斷面上可每隔24天進(jìn)行補(bǔ)漿。（6）置換泥漿：頂進(jìn)結(jié)束后，對(duì)泥漿套的漿液進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換漿液一般有水泥砂漿并摻加適量的粉煤灰，以增加稠度，壓漿體凝結(jié)漿結(jié)束后所的設(shè)備必須認(rèn)真清洗。 6、進(jìn)坑：頂管機(jī)頭進(jìn)坑時(shí)，接收坑內(nèi)預(yù)先安置枕墊和滾筒，當(dāng)頂管機(jī)前部將近接觸接收坑外邊時(shí)，拆除封門。當(dāng)管節(jié)頂入接收坑后要考慮留出的管節(jié)長(zhǎng)度，以盡量避免敲拆管，方便接口施工，露出的管段小于管長(zhǎng)的三分之一。掘進(jìn)機(jī)脫離管子時(shí)必須采取措施，防止管節(jié)接頭橡圈的松動(dòng)。7、管段連接（1）、管節(jié)在下井前再次作外觀和尺寸檢查，若發(fā)現(xiàn)有管端破損，管端面不平整，尺寸誤差較大時(shí)，不應(yīng)下井

22、。（2）、將檢查過(guò)的管節(jié)在安放O型橡膠圈位置一周涂上851聚氨脂涂膜橡膠后安裝O型橡膠止水圈。（3）在管節(jié)端部涂上851后安裝不襯板。（4）用35t吊車將管節(jié)平穩(wěn)卸入井底軌道上。（5）安裝環(huán)型頂鐵。8、進(jìn)出洞施工措施從工作井中出洞開(kāi)始頂進(jìn)是整個(gè)施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。為確保頂管機(jī)順利出洞，防止土體坍塌涌入工作井，出洞前先在磚封門前打設(shè)一排鋼板樁，鋼板樁入土深度達(dá)到工作井底板以下。當(dāng)頂管機(jī)出洞時(shí)，先把磚封門拆除，這時(shí)由于鋼封門擋住，土體不會(huì)涌入。等到頂管機(jī)推進(jìn)到距鋼封門50100mm時(shí)，洞口止水圈已能發(fā)揮作用了，然后再按出洞口一側(cè)向另一側(cè)依次拔除鋼板樁。為減少鋼板樁拔除過(guò)程中對(duì)頂管機(jī)正面土體的

23、擾動(dòng)及可能出現(xiàn)的建筑間隙，鋼板樁全部拔除后應(yīng)立即頂進(jìn)，縮短停頓時(shí)間。在出洞施工初期，由于頂管機(jī)正面主動(dòng)土壓力遠(yuǎn)大于機(jī)頭及管節(jié)的周邊摩阻力和與導(dǎo)軌間摩阻力的總和，因此極易產(chǎn)生管節(jié)后退，引起頂管機(jī)前方土體不規(guī)則坍塌，使頂管機(jī)再次推進(jìn)時(shí)方向失控和向上爬高。為此，采取在洞口兩側(cè)各安裝一只手拉葫蘆，當(dāng)主頂油缸回縮之前，先將最后一節(jié)管節(jié)拉住不讓其后退，同時(shí)在出洞之初就預(yù)設(shè)了一定的向下糾偏量，盡可能克服出洞時(shí)機(jī)頭拋高的情況。頂管機(jī)進(jìn)洞施工與出洞相比較為簡(jiǎn)單，當(dāng)頂管機(jī)靠近洞門時(shí)，須控制好土壓力，在切口距封門2050cm時(shí)停止頂進(jìn)，并盡可能降低切口正面土壓力，確保拆除封門時(shí)的安全，拆除封門后將頂管機(jī)迅速、連續(xù)頂

24、進(jìn)，直到進(jìn)洞洞口止水圈發(fā)揮作用為止，這就完成了進(jìn)洞進(jìn)程。（六）、長(zhǎng)距離頂進(jìn)施工措施1、頂進(jìn)軸線控制長(zhǎng)距離頂管施工的核心問(wèn)題是對(duì)頂力的控制。計(jì)算管壁土壓的公式：Pv=·H·DPL=(H+D/2)D tg2(45°+/2)Pv-管道上豎向土壓力PL-管道上側(cè)向土壓力-土體容重H-覆土層厚度D-管道外徑上述公式是基于土柱的受力模型，適用于不穩(wěn)定土層或覆土層厚度小于卸力拱高度的情況下。從公式中可以清楚地看到單位長(zhǎng)度上的頂進(jìn)阻力與管徑、覆土層厚度、土體容重、土層性質(zhì)有關(guān)。但是在實(shí)際頂管施工中糾偏對(duì)頂力的影響非常明顯，頂管機(jī)在頂進(jìn)過(guò)程中由于受力不均勻，導(dǎo)致偏離管道設(shè)計(jì)軸線，所

25、以必須對(duì)機(jī)頭的前進(jìn)方向和旋轉(zhuǎn)進(jìn)行糾偏，使其沿設(shè)計(jì)方向平穩(wěn)前進(jìn)。糾偏在頂進(jìn)過(guò)程中是不可避免的，是自始至終伴隨著頂進(jìn)而進(jìn)行的。每次糾偏時(shí)必須對(duì)頂管機(jī)施加力矩使之改變前進(jìn)方向，施加的力矩就相當(dāng)于附加了一個(gè)土壓力從而使阻力增大。這一附加阻力在規(guī)范中沒(méi)有反映，但它卻是一個(gè)不可忽視的因素。 糾偏阻力的估算方法：Pa=f/2··La-糾偏阻力f-管壁與土體間的摩擦系數(shù)-側(cè)壁土壓力L-頂管機(jī)長(zhǎng)度可見(jiàn)當(dāng)頂管機(jī)的尺寸和土體的性質(zhì)確定后，附加阻力與糾偏角成正比，即糾偏角度越大，附加阻力也越大。所以在長(zhǎng)距離頂管施工中需進(jìn)行全過(guò)程連續(xù)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握頂管機(jī)偏離設(shè)計(jì)軸線距離的數(shù)據(jù)，并結(jié)合前方機(jī)頭操作臺(tái)上

26、數(shù)字式傾斜儀的讀數(shù)來(lái)判斷頂管機(jī)實(shí)際頂進(jìn)線路的變化趨勢(shì)，并及時(shí)采取措施加以控制，避免因機(jī)頭失控而被迫進(jìn)行大角度糾偏。實(shí)際施工中加強(qiáng)了對(duì)軸線的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)有偏離的趨勢(shì)就及時(shí)采取糾偏措施，使得頂進(jìn)軸線的控制較為理想，這就為將頂力限制在設(shè)計(jì)值的范圍內(nèi)提供了有力的保證。頂進(jìn)力的計(jì)算（1）、頂管的頂力可按下式計(jì)算(亦可采用當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)公式確定)：式中：P計(jì)算的總頂力，kN；管道所處土層的重力密度，kN/m3；D1管道的外徑，m；H管道頂部以上覆蓋土層的厚度，m；管道所處土層的內(nèi)摩擦角；管道單位長(zhǎng)度的自重，kN/m；L管道的計(jì)算頂進(jìn)長(zhǎng)度，m；f頂進(jìn)時(shí)，管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數(shù)，其取值可按表所列數(shù)據(jù)選用

27、；Ps 頂進(jìn)時(shí)頂管掘進(jìn)機(jī)的迎面阻力(其取值見(jiàn)表1)，kN。頂進(jìn)管道與其周圍土層的摩擦系數(shù) 表1土層類型濕干粘土、亞粘土0.20.30.40.5砂土、亞砂土0.30.40.50.6（2）、采用敞開(kāi)式頂管法施工時(shí)，頂管掘進(jìn)機(jī)的切入阻力可按下面公式計(jì)算：這里：切削阻力，kN；頂管機(jī)外徑，m；切削工具管的壁厚，m；單位面積土的端部阻力(見(jiàn)表2)，kN·m-2。不同地層的單位面積土的端部阻力 表2土層類型ps /kN·m-2軟巖，固結(jié)土12000砂礫石層7000致密砂層6000中等密度砂層4000松散砂層2000硬-堅(jiān)硬粘土層3000軟-硬粘土層1000粉砂層，淤積層400（3）、

28、在封閉式壓力平衡頂管施工中，迎面阻力可以用如下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：這里：Ds掘進(jìn)機(jī)外徑，m；N土的標(biāo)準(zhǔn)貫入指數(shù)。（4）、曲線頂進(jìn)時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算其直線段和曲線段的頂進(jìn)力，然后累加即得總的頂進(jìn)力。直線段的頂進(jìn)力仍然按照上述公式來(lái)計(jì)算，而曲線段的頂進(jìn)力則可按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算：式中： 頂進(jìn)力，kN；曲線頂管的摩擦系數(shù)；，其中：為每一根管節(jié)所對(duì)應(yīng)的圓心角，為管道和土層之間的摩擦系數(shù)，；曲線段頂進(jìn)施工所采用的管節(jié)數(shù)量；開(kāi)始曲線段頂進(jìn)時(shí)的初始推力，kN；作用于單根管節(jié)上的摩阻力，kN。在曲線段的頂進(jìn)力計(jì)算完畢后，如要接著計(jì)算隨后的直線段頂進(jìn)力，可按下述公式進(jìn)行計(jì)算：式中：曲線段后的直線段頂進(jìn)力，kN；直線

29、段的頂進(jìn)長(zhǎng)度，m。2、注漿減摩注漿減摩是長(zhǎng)距離頂管中非常重要的一項(xiàng)工藝，是關(guān)系到頂管成功與否的一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。為確保減小管道外壁的摩阻力采取以下技術(shù)措施。保證潤(rùn)滑泥漿的穩(wěn)定性，根據(jù)土質(zhì)的變化適當(dāng)調(diào)整配方，以滿足不同的需要。 合理布置注漿孔。在混凝土管節(jié)雄頭一側(cè)按120°設(shè)置三個(gè)孔，壓漿總管安裝于管節(jié)斷面右側(cè)，每隔6m接一三通閥門至管節(jié)注漿孔，在頂管機(jī)后的連續(xù)3節(jié)都設(shè)置注漿。制定合理的壓漿工藝，嚴(yán)格按壓漿操作規(guī)程進(jìn)行。為使頂進(jìn)時(shí)形成的建筑間隙及時(shí)被泥漿所填補(bǔ)形成泥漿套，必須堅(jiān)持"先壓后頂、隨壓隨頂、及時(shí)補(bǔ)漿"的原則，泵送出口處的壓力控制在11.25kg/cm2。壓漿

30、孔的位置設(shè)在管節(jié)雄頭一側(cè)靠近邊緣處，這樣在管節(jié)拼接后注漿孔就完全被前一節(jié)的鋼環(huán)所遮蓋，壓出的漿液先會(huì)在鋼套環(huán)與混凝土管節(jié)外壁之間形成漿套然后再被擠出。這樣泥漿套就較容易形成，減摩的效果也就比較明顯。3、中繼間利用中繼間進(jìn)行接力頂進(jìn)是中長(zhǎng)距離頂管的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。中繼間的布置要適應(yīng)頂力及操作的要求，以提高頂進(jìn)速度。第一只中繼間應(yīng)放在比較前面，因?yàn)轫敼軝C(jī)的正面土壓力在推進(jìn)過(guò)程中會(huì)因土質(zhì)條件和施工情況等因素發(fā)生較大的變化，所以當(dāng)總推力達(dá)到設(shè)計(jì)推力的60%時(shí)就安放第一只中繼間，以后當(dāng)達(dá)到計(jì)推力的80%時(shí)安放下一只中繼間，而當(dāng)主頂推力達(dá)到設(shè)計(jì)推力的90%時(shí)就必須啟用中繼間。（七）、周圍環(huán)境保護(hù)的施工技

31、術(shù)措施由于工程沿線將穿越水管、氣管等諸多地下管線，在頂進(jìn)過(guò)程中的地面沉降控制極為重要。 1、地面沉降處理在頂管頂進(jìn)過(guò)程中，由于頂管機(jī)周圍土體的擾動(dòng)和地層損失，造成地表沉降。從理論上講，頂管法施工引起隧道周圍地表沉降主要指施工沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降三者之和。由于次固結(jié)沉降量相對(duì)較小，一般認(rèn)為總沉降量等于施工沉降加上主固結(jié)沉降。施工沉降是指在施工過(guò)程中由于地層損失而引起的地表沉降。產(chǎn)生施工沉降的主要原因有：在頂進(jìn)過(guò)程中，由于切口水壓過(guò)低、實(shí)際出土量大于理論出土量，引起周圍土體不斷涌到頂管機(jī)正面，使土層出現(xiàn)應(yīng)力重分布；頂進(jìn)時(shí)，同步注漿未能及時(shí)填補(bǔ)盾尾和管節(jié)之間形成的建筑空隙，致使周圍土層應(yīng)力釋

32、放，填補(bǔ)了這段空隙；在頂管糾偏時(shí)，引起一側(cè)土體擠壓，另一側(cè)土體附加應(yīng)力釋放，形成空隙。主固結(jié)沉降主要由于頂管頂進(jìn)過(guò)程中對(duì)土層產(chǎn)生擾動(dòng)，使隧道周圍土層產(chǎn)生超孔隙水應(yīng)力，而在這部分超孔隙水應(yīng)力消散后，引起土層壓密。主固結(jié)沉降與土層厚度有著密切的關(guān)系，土層越厚，主固結(jié)沉降占總沉降的比例就越大。2、地面沉降控制技術(shù)合理使用仿形刀裝置本工程擬采用組合刀盤矩形頂管機(jī)，由于沿線有大量重要管線，對(duì)地面沉降要求較高。而圓形刀盤對(duì)正面土體的切削率僅為78%，僅靠刀盤切削土體，勢(shì)必將對(duì)地面土體產(chǎn)生較大的擾動(dòng)。為此，矩形頂管機(jī)專門安裝了一套仿形刀裝置，對(duì)矩形頂管機(jī)的四個(gè)死角內(nèi)土體進(jìn)行仿形切削，以配合大刀盤充分切削正面

33、土體。嚴(yán)格控制頂進(jìn)技術(shù)參數(shù)頂進(jìn)速度不宜過(guò)快，一般控制在050mm/min左右，盡量做到均衡施工，避免在途中有較長(zhǎng)時(shí)間的耽擱。嚴(yán)格控制頂管的出土量，防止超、欠挖。嚴(yán)格控制頂管頂進(jìn)的糾偏量，盡量減小對(duì)正面土體的擾動(dòng)。保證持續(xù)、均勻壓漿，使出現(xiàn)的建筑空隙能被迅速得到填充，保證管道上部土體的穩(wěn)定。盡量避免頂管"背土"由于矩形頂管頂部是一個(gè)3.8m寬的面，在頂進(jìn)時(shí)猶如一條慢速運(yùn)行的傳送帶，這就極易發(fā)生管節(jié)頂部"背土"現(xiàn)象，造成已成管節(jié)段由于土體的不斷損失而出現(xiàn)持續(xù)的地面沉降。為消除此工程難點(diǎn)，一方面通過(guò)壓注觸變泥漿盡量避免"背土"現(xiàn)象發(fā)生，另一

34、方面在頂進(jìn)過(guò)程中專門對(duì)出洞段管節(jié)上部進(jìn)行注漿，隨時(shí)填堵由于管節(jié)"背土"而出現(xiàn)的建筑空隙，保證管線安全。信息化施工，調(diào)整各施工參數(shù)沉降監(jiān)測(cè)是指導(dǎo)工程施工的眼睛，了解各類管線動(dòng)態(tài)情況的科學(xué)依據(jù)，是判斷頂進(jìn)技術(shù)措施合理與否的標(biāo)準(zhǔn)。頂進(jìn)前，在頂進(jìn)軸線全線及幾個(gè)重要橫斷面上進(jìn)行布點(diǎn)，頂進(jìn)后實(shí)行24h連續(xù)監(jiān)測(cè)，及時(shí)把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋到施工人員，以準(zhǔn)確、及時(shí)地了解各類管線的沉降情況，并在頂進(jìn)施工中及時(shí)根據(jù)反饋數(shù)據(jù)調(diào)整各類施工參數(shù)。3、主頂進(jìn)主頂進(jìn)裝置包括頂進(jìn)油缸、頂進(jìn)機(jī)架、前后底座。油缸最大頂力：980×6=5880kN油缸行程：800mm頂進(jìn)速度：019mm/min頂進(jìn)機(jī)架：6.

35、2m×0.7m×2.6m后靠由3根縱梁和8塊船形板組成，作業(yè)平臺(tái)長(zhǎng)8.2m，寬3.5m，為可拆式鋼結(jié)構(gòu)，用于安裝頂管機(jī)頭和吊裝聯(lián)絡(luò)通道的鋼管節(jié)。4、頂進(jìn)設(shè)備的安裝頂進(jìn)基座、機(jī)頭、主頂進(jìn)裝置全部安裝在下行線區(qū)間隧道內(nèi)，用5t手拉葫蘆吊運(yùn)構(gòu)件，安裝順序如下：確定頂進(jìn)的軸線坡度為，出洞口中心標(biāo)高，洞口中心標(biāo)高，測(cè)定水平偏斜；搭建頂進(jìn)平臺(tái)；安裝頂進(jìn)機(jī)架(包括6只油缸及頂進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng))；側(cè)向?qū)蜃?、頂進(jìn)座、矩形頂管機(jī)安裝、就位。區(qū)間隧道抗變形鋼框架(離聯(lián)絡(luò)通道前后各4m分設(shè)兩榀八角形鋼框架，限制襯砌環(huán)變形)安裝。測(cè)點(diǎn)(襯砌應(yīng)力、圓環(huán)變形、隧道外圍水壓力監(jiān)測(cè))埋設(shè)。安裝止水框架，使止水框架的導(dǎo)向與頂進(jìn)軸線的方向保持一致。（八）、頂管施工管理由于頂管有較高的技術(shù)難度和許多不可預(yù)見(jiàn)的不利因素，因此加強(qiáng)施工管理是確保頂管獲得成功的重要環(huán)節(jié)。1、管節(jié)的吊裝、對(duì)接、就位時(shí)應(yīng)確保連接質(zhì)量，嚴(yán)禁使用不合格的管節(jié)。2、 頂進(jìn)施工中應(yīng)隨時(shí)觀察頂進(jìn)軸線和設(shè)計(jì)軸線的偏差，做到"勤測(cè)勤糾"，并隨著頂進(jìn)距離的增長(zhǎng)做好管內(nèi)測(cè)站的測(cè)量，在工具管出洞后20米更應(yīng)注意軸線的精度。3、 土壓力的設(shè)定和排土量及頂進(jìn)速